CZ20011100A3 - Způsob ovládání uzavřeného teplovodního zařízení a přístroj pro toto ovládání - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu ovládání uzavřeného teplovodního zařízení opatřeného systémem trubek, který zahrnuje boiler a alespoň jeden výměník tepla a expanzní nádobu, dále zdroj vody a odvzdušňovač napájecí vody ze zdroje, který je umístěný v nejvyšším bodě zařízení, který zahrnuje zpětný ventil namontovaný na větrací trubce, a který se otvírá při předem stanoveném tlaku, a tím umožňuje únik vzduchu z uzavřeného zařízení, kde je hladina vody v odvzdušňovači sledována vzhledem k přitékající vodě do uzavřeného zařízení ze zdroje, přitom se zvláště sleduje její nízký stav. Vynález se rovněž týká přístroje, který se u zmíněného způsobu ovládání používá.

Dosavadní stav techniky

Takový způsob a přístroj je znám z nizozemské patentové specifikace 1000494, kde zpětný ventil určuje maximální hodnotu pracovního tlaku, při tom k odvzdušňování dochází při maximálním pracovním tlaku. Pokud si někdo přeje, aby se tlak mohl měnil v rámci rozumných limitů, potom takové změny musí být považovány za limitující faktor odvzdušňování.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je poskytnout systému větší flexibilitu, konkrétně poskytnout možnost odvzdušnění pod hodnotou maximálního pracovního tlaku.

V souladu s tímto vynálezem, je u způsobu typu, který byl zmíněn v úvodu, tento cíl realizován v době, kdy je otvor zpětného ventilu blokován až do doby, kdy se zjisti, že hladina vody poklesla na první úroveň, a kdy při dosažení druhé nižší úrovně se zahájí napájení systému čerstvou vodou. Vlivem těchto znaků lze zpětný ventil nastavit na jakoukoliv požadovanou hodnotu, například na minimální požadovaný pracovní tlak, který zlepšuje možnosti odyzdušnění. Prostřednictvím blokace zpětného ventilu na základě výšky hladiny vody v systému, je zpětný ventil blokován proti otevření, a to v případě nedostatečně velkého tlaku vzduchy. To znamená, že nezávisle na vypouštěcím tlaku zpětného ventilu je daná výše tlaku stále přítomna, přitom je zajištěno, že hladina voda se nemůže zvednout příliš vysoko, aby plovoucí neČÍSfety se mohly dostat do zpětného a přívodního ventilu, což by jinak mohlo narušit správnou činnost zmíněných ventilů. Blokováním zpětného ventilu se rovněž lze ·«··

vyhnout situaci, kdy v případě selhání přívodního ventilu by voda mohla prosakovat přes zpětný ventil. Tímto způsobem lze dosáhnout bezchybného a optimálního odvzdušňování při tlaku, který se mění v obvyklých a stanovených mezích.

Blokování zpětného ventilu lze realizovat poměrně snadno, jestliže, v souladu s dalším provedením tohoto vynálezu, zjištění první a druhé úrovně hladiny vody se provádí pomocí plováku. Tento způsob ovládání lze optimalizovat ještě dále, a to tehdy, je-li zjištění první a druhé úrovně hladiny vody prováděno pomoci jednoho plováku, přičemž při dosažení první úrovně se odblokuje odvzdušňovač, a po dosažení druhé úrovně se otevře zařízení ♦ přívodu vody.

Vynález se rovněž týká přístroje, který se může použít společně s uvedeným způsobem ovládání podle tohoto vynálezu. Přístroj sloužící k vypuzení vzduchu ze zařízení dodávky vody do uzavřeného teplovodního zařízení, je vybaven systémem potrubí s boilerem a alespoň s jedním výměníkem tepla. Tento přístroj uvedený v nizozemské patentové specifikaci 1000494 zahrnuje pouzdro se spodní částí, která je připojená k systému potrubí, dále zahrnuje horní část, ventilační ventil a ventil přívodu vody, který se může otevírat plovákem umístěným v pouzdru. Podle tohoto vynálezu, ventilační ventil zahrnuje blokovací prvek, který v blokovací poloze zavírá přístup do ventilačního ventilu, a kterým se může pohybovat do a ven z ze zmíněné blokovací polohy pomocí plováku umístěného v pouzdru. Přednost se dává tomu, aby ventil přívodu vody a blokovací prvek byl ovládán stejným plovákem, přitom aby činnost začínal ventilem přívodu vody v otevřené poloze a blokovacím prvkem v poloze, ve které je přístup do ventilačního ventilu uvolněn, aby plovák otvíral v době přemístění ve směru ventilu přívodu vody a blokovacího prvku, aby nejprve zavíral ventil přívodu vody, a po dokončení přemístění pohyboval blokovacím prvkem do blokovací polohy. Tímto způsobem lze blokování zpětného ventilu realizovat velmi snadno a s minimálními prostředky.

Podle tohoto vynálezu lze ventilační ventil použít ve formě zpětného ventilu, který během ovládaného otvírání plovákem odvzdušňovacího prostředku a při tlaku v pouzdru, který je nižší než okolní tlak, brání systému ve spojení s okolím. Jinými slovy, je to zpětný ventil s vypouštěcím tlakem, který může mít stejnou hodnotu jako minimální provozní tlak. Pokud je žádoucí, aby zpětný ventil mohl být nastaven na jakýkoliv jiný tlak, a to v rozmezí minimálního a maximálního provozního tlaku, blokovací prvek uzavírá přístup do zpětného ventilu, jestliže byl tlak vzduchu redukován na pevnou hodnotu.

Blokovací prvek a zpětný ventil se mohou konstruovat různým i způsoby. Provedení, kterým se dává přednost, jsou popsána v přiložených nárocích.

• φ · · ·» ···· • · · · · · • · ···· · * • · · · ··· *

Přehled obrázků na výkrese

S odvoláním na příklady provedení, která jsou schematicky znázorněná na přiložených výkresech, bude způsob a přístroj podle tohoto vynálezu popsán a objasněn pomocí příkladů. Na výkresech jednotlivé obrázky znázorňují:

obr.l znázorňuje první provedení uzavřeného zařízení sloužícího k ohřevu, obr. 2 znázorňuje druhé provedení uzavřeného zařízení sloužícího k ohřevu, obr. 3 znázorňuje první provedení přístroje, který se používá u zařízení sloužícího k ohřevu podle obr. 1 a 2, obr. 4 znázorňuje druhé provedení přístroje, který se používá u zařízení sloužícího k ohřevu podle obr. 1 a 2,

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje uzavřené zařízení sloužící k ohřevu, které zahrnuje boiler 1 a systém potrubí 2, které je k boileru připojeno. Cirkulaci vody ohřáté v boileru potrubím 2 zajišťuje čerpadlo 3, které ohřátou vodu dopravuje do výměníků tepla 4, které mohou například sloužit k vyhřívání místností. U výstupu z boileru 1, kde je voda nejteplejší a kapacita možnosti rozpouštění vzduchu ve vodě nejmenší, se nachází odvzdušňovač 5, který je přímo spojený s expanzní nádobou 6. V nejvyšším místě zřízení se nachází přístroj 7, který je spojený přes plovákem ovládaný ventil se zdrojem vody 8. Přístroj 7 dále zahrnuje vypouštěcí ventil ve formě zpětného ventilu, kdy přístup do zpětného ventilu je volněn pouze tehdy, je-li v přístroji 7 dostatečný tlak vzduchu. Přístroj 7 bude podrobněji vysvětlen později s odvoláním na obr. 3 a 4.

Činnost uzavřeného zařízení podle obr. 1 je následující.

Během plnění zařízení vodou je přístroj 7 odpojený od zdroje vody 8, zatímco plovákem ovládaný ventil vlivem nepřítomnosti vody je otevřený a funguje jako ventilační ventil. V této situaci je blokování přístupu ke zpětnému ventilu odstraněno, a to rovněž v důsledku nepřítomnosti vody, zpětný ventil se bude nacházet v zavřené poloze vlivem nepřítomnosti nadbytečného tlaku v systému. V době zvyšování úrovně hladiny vody se plovákem ovládaný ventil zavře jako první, přitom se při dalším zvyšování hladiny vody přístup ke zpětnému ventilu zablokuje úplně. Po ukončení fáze plnění, kdy se tlak v zařízení zvedne a expanzní nádoba je částečně zaplněna vodou, je spojení se zdrojem vody 8 obnoveno.

φ φ φ··· • Φ ·Φ·· ·· • · · φ φ · · φ · · » ♦ · · · ·

Φ · Φ Φ φ·· ¥

Během provozu se ztráta vody nejprve nahradí snížením množství vody v expanzní nádobě. Za těchto okolností zůstává plovákem ovládaný ventil zavřený a blokování přístupu do zpětného ventilu trvá. Kdyby se tlak zvedl nad maximální provozní úroveň, zahájí činnost bezpečnostní ventil, který vodu vypudí, a tím hodnotu maximálního tlaku v zařízení sníží. Vzduch, který se z vody uvolní, se shromáždí v odvzdušňovači 5 přístroje 7. Odvzdušňovač 5 může být vybaven například plovákem ovládaným ventilem, který vypustí vzduch do okolí tehdy, když tlak v odvzdušňovači přesáhne stanovenou hodnotu. Během poklesu hladiny vody, vlivem zvýšení tlaku v odvzdušňovači, se odstraní blokování a otevřením zpětného ' ventilu, který je trvale nastavený na minimální provozní tlak, se vzduch vypouští do okolí, a to do dosažení hodnoty tlaku, při které se zpětný ventil opět uzavře. Účinné odvzdušňování je spojené se zárukou, že v zařízení zůstane tlak s minimální hodnotou, takže boiler nebude nechtěně vypínán „suchou ochranou“ boileru.

Jestliže je expanzní nádoba vyčerpána, úroveň hladiny vody v přístroji 7 poklesne, a to konkrétně během poklesu teploty, takže po odstranění blokování se plovákem ovládaný ventil otevře, obnoví se dodávka vody, a tím se odstraní nebezpečí, které by mohlo vzniknout z nedostatku vody v zařízení. Jelikož v odvzdušňovači stále převažuje nízký tlak, vlivem předchozího odvzdušnění, dochází ve stádiu procesu stlačování k odplyňování zásoby vody, to znamená, že vzduch rozpuštěný ve vodě, nebo ve formě vzduchových bublinek, se vlivem náhlého poklesu tlaku uvolní a je vypuzen přes zpětný ventil.Tímto způsobem je zajištěno optimální odvzdušnění v kombinaci s minimálním provozním tlakem, a s vyloučením možnosti nedostatku vody v zařízení.. Udržování konkrétního tlaku v odvzdušňovači rovněž znamená, že úroveň hladiny vody zůstává pod úrovní ventilů v přístroji 7, jejichž možnost selhání je tím minimalizována.

Obr.2 znázorňuje uzavřené zařízení sloužící k ohřevu, které zahrnuje boiler 11 a systém potrubí 12, kdy se zmíněný boiler nachází u nejvýše položeného místa zařízení, což má výhodu v tom, že odvzdušňovač 5 a přístroj 7 z obr. 1 lze spojit do jednoho přístroje 15, který je připojen ke zdroji vody 18 a je v otevřeném spojení s expanzní nádobou T3. Provoz zařízení z obr.2 je v podstatě stejný jakou zařízení na obr. 1.

Obr.3 znázorňuje první provedení přístroje 7 podle obr. 1. Přístroj zahrnuje pouzdro 20 s komorou 21, která zahrnuje plovák 22. Komora 21 zahrnuje spodní výstup 23, který je ve spojení se systémem potrubí zařízení. U horního konce komory 21, v otvoru pouzdra, je namontován ventilační ventil 24, který zahrnuje zpětný ventil 25 a blokovací prvek 26.

-5Zpětný ventil 25 zahrnuje válcovité pouzdro 25a s centrálním kanálkem 25b , který nevystupuje až k volnému konci pouzdra 25a, ale pokračuje do radiálního kanálku 25c, jehož ústí je uzavřeno O-kroužkem 25d.

Blokovací prvek 26 zahrnuje sedlovou část 26a, která tvoří jeden otvor s pouzdrem 25a a zahrnuje centrální kanálek 26b, který je spojen s kanálkem 25b a táhne se přes celou sedlovou část 26a. Blokovací prvek dále zahrnuje část ventilu 26c a vinutou pružinu 26d. která přitahuje sedlovou část 26a a část ventilu 26c těsně k sobě, takže centrální kanálek 26b je částí ventilu 26c uzavřen. Sedlová část 26a a část ventilu 26c mají takovou konstrukci, a ' přitom jsou spojeny vinutou pružinou 26d. že se část ventilu 26c může natáčet vůči sedlové části 26a, a tím uvolnit centrální kanálek 26b. Pro zajištění točivého pohybu části ventilu }

existuje rameno 26e, které má volný konec opatřen očkem, do kterého zapadá konec plovákové jehly 27 opatřený háčkem.

O něco níže než ventilační ventil 24 je v komoře 21, a v dalším otvoru pouzdra, namontován přívodní ventil 28, ke kterému se připojuje zdroj vody (není znázorněn). Přívodní ventil 28 má stejnou konstrukci jako blokovací prvek 26, a zahrnuje rameno 28e, jehož volný konec je opatřen očkem, kterým je protažena plováková jehla 27.

Jelikož je přívodní ventil namontován v pouzdru 20 o něco níže jak ventilační ventil 24, raménko 28e je položeno níže než raménko 26e. Při pohybu plováku 22 v pouzdru 20 směrem dolů, plováková jehla 27 nejprve natočí rameno 26e směrem dolů, tím se blokovací prvek otevře a otevře se i přístup do vratného ventilu 25 a následně, při dalším pohybu plováku směrem dolů, plováková jehla natočí rameno 28e směrem dolů, čímž se otevře přívodní ventil. Během zvedání plováku nastane reverze.

Obr.4 znázorňuje druhé provedení přístroje 7 podle obr. 1, nebo přístroje 15 podle obr.2. Přístroj zahrnuje pouzdro 30 s komorou 3J, která zahrnuje plovák 32. Komora 31 zahrnuje spodní výstup 33 který je ve spojení se systémem potrubí zařízení. Na horním konci komory 31, a to v otvoru pouzdra, je namontován ventilační ventil 34, který zahrnuje zpětný ventil 34 a blokovací prvek 36.

Zpětný ventil 35 zahrnuje pouzdro 35a s komorou 35b, ve které se nachází vinutá pružina 35c, která tlačí část ventilu 35d proti sedlové části 35e.

Blokovací prvek 36 zahrnuje pouzdro 36a, které tvoří pokračování pouzdra 35a a zahrnuje centrální kanál 36b opatřený drážkou s O-kroužkem 36c jehož vnitřní obvod vstupuje do kanálu 36b. Blokovací prvek 36 dále zahrnuje jehlu 36e, která klouže v podélném směru do kanálu 36b, a přitom je připojená k plováku 32.

·· ···« ·> ····

V boční stěně pouzdra 30 a v jeho otvoru je namontovaný přívodní ventil 38, který má stejnou konstrukci jako přívodní ventil 28 na obr.3. Rameno 38e přívodního ventilu 38 prochází očkem jehly 36e připojené k plováku 32. Umístění a rozměr očka je takové, že způsobuje natáčení ramene 38e tehdy, jestliže se volný konec jehly 36e nachází v jisté vzdálenosti pod O-kroužkem 36c.Tímto způsobem je i u této konstrukce zajištěno, že během pohybu plováku 32 směrem dolů se přístup do zpětného ventilu 35 nejlépe uvolní odstraněním blokování blokovacím prvkem 36, a to před otevřením přívodního ventilu 38 běhen dalšího pohybu plováku 32 směrem dolů.

Je zřejmé, že v rámci tohoto vynálezu, tak jak je to uvedeno v přiložených nárocích, lze realizovat mnoho modifikací a variací. Například lze kombinovat blokovací prvek (obr.3) se zpětným ventilem (obr.4), nebo blokovací prvek (obr.4) se zpětným ventilem (obr.3). Dále jsou možné pouze kombinace blokovacích prvků, zpětných ventilů a přívodních ventilů jako pokrokové konstrukční varianty, které však mohou být nahrazeny prvky se stejnými funkcemi a činnostmi. Pokud to je žádoucí, lze použít v jednom přístroji i více jak jeden ventilační ventil. Stejně tak lze navrhnout a použít i jinou konstrukci teplovodní instalace podle obr. 1 a

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob ovládání uzavřeného teplovodního zařízení se systémem potrubí, které zahrnuje boiler a alespoň jeden výměník tepla a expanzní nádobu, dále přívod vody a odvzdušňovač umístěný v nejvyšším místě zařízení a zahrnující zpětný ventil, kteiý je namontován v odvzdušňovači a otvírá se při předem stanovené hodnotě tlaku, aby umožnil vzduchu uniknout z uzavřeného zařízení, kde úroveň hladiny vody v odvzdušňovači je sledována za účelem dodávky vody do uzavřeného zařízení přes přívodní instalaci v době, kdy je hladina vody příliš nízká, přitom je teplovodní zařízení charakteristické tím, že otvor zpětného ventilu je blokován až do zjištění, že hladina vody poklesla na první úroveň, přitom dodávka vody započne, jestliže hladina vody dosáhne druhé úrovně.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zjišťování první a druhé úrovně hladiny vody se provádí pomocí plováku.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zjišťování první a druhé úrovně hladiny vody se provádí pomocí jednoho plováku, přitom při dosažení první úrovně se odblokuje odvzdušňovač a po dosažení druhé úrovně se otevře přívod vody.
4. 4. Přístroj pro vypuzování vzduchu z dodávané vody do uzavřeného teplovodního zařízení se systémem potrubí s boilerem a s alespoň jedním výměníkem tepla, kde zmíněný přístroj zahrnuje pouzdro se spodní stranou, kterou lze propojit se systémem potrubí, a který v blízkosti horní strany zahrnuje ventilační ventil a přívodní ventil, který lze otevírat plovákem umístěným v pouzdru, přitom je charakteristické, že ventilační ventil zahrnuje blokovací prvek, který v blokovací poloze zavírá přístup do ventilačního ventilu, a kterým lze pohybovat do blokovací polohy a mimo blokovací polohu plovákem umístěným v pouzdru.
5. 5. Přístroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že přívodní ventil a blokovací prvek je ovládán stejným a jediným plovákem, přitom se začíná s ovládáním přívodního ventilu v otevřené poloze a blokovacího prvku v poloze, ve které je přístup do ventilačního ventilu uvolněný, přičemž plovák, během přemisťování ve směru přívodního ventilu a blokovacího prvku, zavírá nejprve přívodní ventil, a po dalším přemísťování pohybuje blokovacím prvkem do blokovací polohy.

   ·· ·*·· • φ Φ··Φ ·· • φ φφφφ· φ · • · φ φ · · φ· · _ φ ©Φφφφφφ φ

   - 8 - φφφ····· • ••φ ·· ·φ φφφ ···
6. 6. Přístroj podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že ventilační ventil je zpětným ventilem, který brání spojení s vnějším okolím během otvírání, a to pomocí plováku, odvzdušňovacího prostředku při tlaku v pouzdru, který je nižší než tlak v okolí.
7. 7. Přístroj podle kteréhokoliv nároku 4až 6, vyznačující se tím, že blokovací prvek sestává z válcovité sedlové části s centrálním vývrtem, z válcovité části ventilu s centrálním vývrtem a z vinuté pružiny, která tlačí sedlo a části ventilu těsně k sobě, ale přitom umožňuje, aby se zmíněné sedlo a části ventilu natáčely vůči sobě navzájem, přitom jedna část je pevně namontována v pouzdru a druhá část zahrnuje rameno ovládané plovákem.
8. 8. Přístroj podle kteréhokoliv nároku 4až 6, vyznačující se tím, že blokovací prvek sestává z jehly a pouzdra schopného těsně obklopit jehlu, kdy jehla ovládaná plovákem může klouzat jak do pouzdra, tak i ven z pouzdra.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se uvnitř pouzdra nachází Okroužek, jehož vnitřní průměr je menší než průměr jehly, přitom jehla zahrnuje hrot, který se při pohyb jehly zastaví ve zmíněném O-kroužku.
10. 10. Přístroj podle kteréhokoliv nároku 4až 8, vyznačující se tím, že zpětný ventil zahrnuje válcovité pouzdro s axiálním kanálem, který se táhne od jednoho konce pouzdra a končí u druhého konce pouzdra, přitom je opatřen alespoň jedním radiálním příčným kanálem, který prochází pouzdrem a jehož ústí je utěsněno O-kroužkem, který během působení otvíracího tlaku ustupuje tak, že ústí alespoň částečně otvírá.
11. 11. Přístroj podle kteréhokoliv nároku 4až 8, vyznačující se tím, že zpětný ventil zahrnuje sedlovou část a část ventilu stlačené k sobě pomocí vinuté pružiny, přitom ventil lze otevřít stlačením pružiny.